JP4780348B2 - MIMO receiving apparatus and receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、無線技術を用いて通信を行う無線通信において、多入力多出力(MIMO:Multiple Input Multiple Output)通信を行うMIMO受信装置および受信方法に関し、特に、シングルキャリアMIMO信号を周波数領域の信号に変換し、周波数領域の処理によりMIMO信号分離を行うMIMO受信装置および受信方法に関する。 The present invention relates to a MIMO receiving apparatus and a receiving method for performing multiple input multiple output (MIMO) communication in wireless communication in which wireless technology is used for communication, and more particularly, to a single carrier MIMO signal as a frequency domain signal. The present invention relates to a MIMO receiving apparatus and a receiving method that perform MIMO signal separation by frequency domain processing.
次世代移動通信の無線方式では高速データ伝送が要求されている。この高速データ伝送を実現する技術として、複数の送信アンテナから同一の周波数を用いてデータ信号を送信し、複数の受信アンテナを用いてデータ信号の復調を行うMIMO(Multiple Input Multiple Output)多重が注目されている。 High-speed data transmission is required in next-generation mobile communication wireless systems. As a technique for realizing this high-speed data transmission, MIMO (Multiple Input Multiple Output) multiplexing, in which data signals are transmitted from a plurality of transmitting antennas using the same frequency and the data signals are demodulated using a plurality of receiving antennas, is noted. Has been.
図1は、MIMO多重を用いた従来のMIMO送受信システムの一構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional MIMO transmission / reception system using MIMO multiplexing.
図1に示したMIMO送受信システムは、送信アンテナ数をM(Mは2以上の整数)、受信アンテナ数をN(Nは2以上の整数)とした場合、送信側は送信装置201と送信アンテナ202−1〜202−Mとから構成され、受信側は受信アンテナ203−1〜203−Nと受信装置204とから構成されている。複数の送信アンテナ202−1〜202−Mから異なるデータ信号を同一の周波数を用いて送信し、複数の受信アンテナ203−1〜203−Nを用いてデータ信号を受信することにより、伝送帯域幅を増加せずに送信アンテナ数に比例した高速データ伝送が行える。受信装置204では複数の受信アンテナ203−1〜203−Nにて受信した信号から複数の送信アンテナ202−1〜202−Mから送信されたそれぞれのデータ信号を復調(信号分離)する必要がある。
In the MIMO transmission / reception system shown in FIG. 1, when the number of transmission antennas is M (M is an integer of 2 or more) and the number of reception antennas is N (N is an integer of 2 or more), the transmission side is the
このMIMOの信号分離には色々な方式が提案されているが、例えば、最も簡単な方式として最小平均自乗誤差法(MMSE:Minimum Mean Square Error)に基づく線形フィルタを用い、復調対象とする送信アンテナ以外の送信アンテナからの干渉を抑圧する方式がある。しかし、この方式を用いた場合の受信特性は良いとは言えない。この方式を用いた受信特性を改善するため、MMSEフィルタと送信アンテナ干渉除去とを組み合わせる方式が提案されている。 Various methods have been proposed for the MIMO signal separation. For example, a linear filter based on a minimum mean square error method (MMSE) is used as the simplest method, and a transmission antenna to be demodulated is used. There is a method for suppressing interference from other transmission antennas. However, the reception characteristics when this method is used are not good. In order to improve reception characteristics using this method, a method combining an MMSE filter and transmission antenna interference cancellation has been proposed.
また、全ての送信アンテナ信号のレプリカを生成し、最も確からしい送信アンテナ信号を選択する最尤検出法(MLD:Maximum Likelihood Detection)が考えられている。この検出法は、受信特性が良い反面、送信アンテナ数及び変調多値数の増加に従い、演算量が指数的に増加してしまう。 Further, a maximum likelihood detection method (MLD: Maximum Likelihood Detection) is considered in which replicas of all transmission antenna signals are generated and the most likely transmission antenna signal is selected. While this detection method has good reception characteristics, the amount of computation increases exponentially as the number of transmitting antennas and the number of modulation multilevels increase.
一方、次世代移動通信の上りリンク無線方式では、通信エリア拡大のため、端末では高い送信電力効率を実現する必要があり、低ピーク電力対平均電力比(PAPR:Peak to Average Power Ratio)のシングルキャリア(SC:Single−Carrier)方式が有力とされている。SC方式においてMIMO多重を行う場合には、マルチパス干渉が問題となる。また、MIMOの信号分離をMMSEフィルタで行う場合は、MIMOの信号分離とマルチパス干渉の抑圧とを同時に行う、すなわち空間方向と時間方向とのMMSEフィルタ(2次元MMSEフィルタ)が必要となる。そして2次元MMSEフィルタと送信アンテナ干渉除去とを組み合わせた方式が特性に優れ、有望と考えられている。 On the other hand, in the uplink radio system of next-generation mobile communication, it is necessary to realize high transmission power efficiency in the terminal in order to expand the communication area, and a single peak-to-average power ratio (PAPR) is required. A carrier (SC: Single-Carrier) method is considered to be dominant. When MIMO multiplexing is performed in the SC system, multipath interference becomes a problem. In addition, when MIMO signal separation is performed using an MMSE filter, MIMO signal separation and multipath interference suppression are performed simultaneously, that is, a spatial and temporal MMSE filter (two-dimensional MMSE filter) is required. A method combining a two-dimensional MMSE filter and transmission antenna interference removal has excellent characteristics and is considered promising.
図2は、従来のMIMO受信装置の一構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional MIMO receiving apparatus.
図2に示したMIMO受信装置では、2次元MMSE等化と送信アンテナ干渉除去とを周波数領域の信号処理で行うことにより、演算量の増加を抑えている。また、この2次元周波数領域等化とアンテナ干渉除去の受信処理とを繰り返し行うことにより、特性を改善する方法が考えられている(例えば、文献“周波数領域繰り返しPICに2次元MMSE重みを用いるSC−MIMO多重のスループット特性,” 中島昭範,安達文幸, 信学技報, RCS2005−88, pp. 19−24, 2005年10月.参照。)。 In the MIMO receiving apparatus shown in FIG. 2, an increase in the amount of computation is suppressed by performing two-dimensional MMSE equalization and transmission antenna interference removal by frequency domain signal processing. In addition, a method for improving the characteristics by repeatedly performing the two-dimensional frequency domain equalization and the reception processing for removing the antenna interference has been considered (for example, the document “SC using two-dimensional MMSE weight for frequency domain repetition PIC”). -Throughput characteristics of MIMO multiplexing, "Akinori Nakajima, Fumiyuki Adachi, Shingaku Giho, RCS 2005-88, pp. 19-24, October 2005.).
図2に示したMIMO受信装置は、M本(Mは2以上の整数)の送信アンテナから送信されたシングルキャリアMIMO信号をN本(Nは2以上の整数)の受信アンテナにて受信し、周波数領域の処理によりMIMO信号分離を行うMIMO受信装置である。このMIMO受信装置は、受信アンテナ101−1〜101−Nと、サイクリックプリフィクス(CP:Cyclic Prefix)除去部102−1〜102−Nと、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)部103−1〜103−Nと、受信フィルタ104−1〜104−Nと、減算部105と、チャネル推定部106と、ウエイト計算部107と、2次元周波数領域等化部108と、離散逆フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)部109−1〜109−Mと、ビット尤度計算部110−1〜110−Mと、シンボルレプリカ生成部111−1〜111−Mと、DFT部112−1〜112−Mと、アンテナ干渉レプリカ生成部113−1〜113−Mとから構成されている。
The MIMO receiving apparatus shown in FIG. 2 receives single carrier MIMO signals transmitted from M (M is an integer of 2 or more) transmission antennas by N (N is an integer of 2 or more) receiving antennas, A MIMO receiver that performs MIMO signal separation by frequency domain processing. This MIMO receiving apparatus includes receiving antennas 101-1 to 101-N, a cyclic prefix (CP) removing unit 102-1 to 102-N, and a discrete Fourier transform (DFT)
図3は、周波数領域等化を用いる場合の無線フレームフォーマットの一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a radio frame format when frequency domain equalization is used.
図3に示すフレームは、ある1つの送信アンテナから送信される無線フレーム信号を示している。無線フレーム信号は複数のパイロット信号あるいはデータ信号のブロックで構成され、図3に示した例では先頭にパイロット信号ブロックがあり、その後ろにデータブロックが複数連続する構成になっている。各ブロックの先頭にはDFT処理の際に前ブロックからのマルチパス干渉を回避するためCPが付加される。CPは各ブロックの最後部データを最前部にコピーして生成される信号である。MIMOでは送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル利得を推定する必要があり、各送信アンテナのパイロット信号は互いに直交していることが好ましい。各送信アンテナのパイロット信号の多重方法として、IFDM(Interleaved Frequency Division Multiplexing)方式を用いた周波数多重やサイクリックシフトしたCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto−Correlation)符号を用いた符号多重などが考えられている。 The frame shown in FIG. 3 indicates a radio frame signal transmitted from a certain transmission antenna. The radio frame signal is composed of a plurality of blocks of pilot signals or data signals. In the example shown in FIG. 3, there is a pilot signal block at the head, and a plurality of data blocks are continued after that. A CP is added to the head of each block in order to avoid multipath interference from the previous block during DFT processing. CP is a signal generated by copying the last data of each block to the front. In MIMO, it is necessary to estimate the channel gain between the transmitting antenna and the receiving antenna, and the pilot signals of each transmitting antenna are preferably orthogonal to each other. As a multiplexing method of pilot signals of each transmitting antenna, frequency multiplexing using an IFDM (Interleaved Frequency Division Multiplexing) method, code multiplexing using a cyclic shifted CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) code, and the like are considered. .
また、図2に示した受信アンテナ101−1〜101−Nは、シングルキャリアMIMO信号を受信する。CP除去部102−1〜102−Nは、各受信アンテナ信号を入力し、共通のタイミングでCPに相当する部分の信号を除去する。DFT部103−1〜103−Nは、CPが除去された各受信アンテナ信号を入力とし、 In addition, the receiving antennas 101-1 to 101-N illustrated in FIG. 2 receive a single carrier MIMO signal. CP removing sections 102-1 to 102-N receive the respective reception antenna signals, and remove the signal corresponding to the CP at a common timing. The DFT units 103-1 to 103 -N each receive the received antenna signal from which the CP has been removed,
図4は、受信アンテナnのDFT信号に対する減算部105の一構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the
図4に示した減算部105は、レプリカ合成部121−1〜121−Mと、減算器122−1〜122−Mとから構成されている。レプリカ合成部121−1〜121−Mは、復調対象の送信アンテナ信号を除く送信アンテナ干渉レプリカを合成する。減算器122−1〜122−Mは、受信アンテナnのDFT信号からレプリカ合成部121−1〜121−Mの出力を減算する。
The
DFT後のサブキャリア Subcarrier after DFT
チャネル推定部106は、送信アンテナ毎に挿入されたパイロット信号を用いて周波数領域で送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル利得を推定する。
図5は、受信アンテナnにおける送信アンテナmのチャネル利得を求めるチャネル推定部106の一構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the
図5に示したチャネル推定部106は、DFT部131と、送受信フィルタ132と、参照信号生成部133と、相関処理部134と、雑音抑圧部135とから構成されている。DFT部131は、送信アンテナmのパイロット符号をDFTし、周波数領域信号に変換する。送受信フィルタ132は、パイロット符号の周波数領域信号を送受信フィルタに通す。参照信号生成部133は、送受信フィルタ132の出力を用いて受信パイロット信号との相関処理に用いるパイロット参照信号を計算する。相関処理部134は、周波数領域のパイロット受信信号とパイロット参照信号との相関処理によりチャネル利得を推定する。雑音抑圧部135は、相関処理部134にて推定されたチャネル利得の雑音を抑圧し、推定されたチャネル利得であるチャネル推定値の信号電力対雑音電力比(S/N比)を改善する。雑音抑圧部135には、隣接するサブキャリアを平均する方法やチャネル推定値を一度IDFTで時間領域に変換し、雑音パスを除去した後にDFTで周波数領域に戻す方法などが考えられている。図5に示した構成を有するチャネル推定部106は、周波数領域の信号処理で行っているが、DFT部103−1〜103−Nに先立ち時間領域の信号処理で行うこともできる。
The
ウエイト計算部107は、送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを計算する。ウエイト計算部107は、一般にMMSEアルゴリズムが用いられる。送信アンテナmの第i繰り返しMMSEウエイト
The
2次元周波数領域等化部108は、ウエイト計算部107にて計算された2次元等化ウエイトと減算部105の出力とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを同時に行う。ウエイト計算部107にて計算されたウエイトを
The two-dimensional frequency
ビット尤度計算部110−1〜110−Mは、各送信アンテナの等化信号から送信されたビット毎に尤度を計算する。ビット尤度計算部110−1〜110−Mは、ビットを硬判定する場合も含める。 Bit likelihood calculation sections 110-1 to 110-M calculate the likelihood for each bit transmitted from the equalized signal of each transmission antenna. The bit likelihood calculation units 110-1 to 110-M include a case where a bit is hard-decided.
シンボルレプリカ生成部111−1〜111−Mは、各送信アンテナから送信されたビットの尤度から送信アンテナmのシンボルレプリカを生成する。シンボルレプリカ生成部111−1〜111−Mにおいては、硬判定シンボルレプリカを生成する方法、硬判定シンボルレプリカを生成し、所定のレプリカ重み係数(1以下の定数)を乗算する方法、軟判定シンボルレプリカを生成する方法などが用いられる。特に、軟判定シンボルレプリカを生成する方法は特性が良い。 Symbol replica generation sections 111-1 to 111 -M generate a symbol replica of transmission antenna m from the likelihood of bits transmitted from each transmission antenna. In the symbol replica generation units 111-1 to 111 -M, a method for generating a hard decision symbol replica, a method for generating a hard decision symbol replica, and multiplying by a predetermined replica weight coefficient (a constant equal to or less than 1), a soft decision symbol A method of generating a replica is used. In particular, the method of generating a soft decision symbol replica has good characteristics.
DFT部112−1〜112−Mは、シンボルレプリカ生成部111−1〜111−Mにて生成された各送信アンテナのシンボルレプリカを入力とし、 The DFT units 112-1 to 112 -M receive the symbol replicas of the transmission antennas generated by the symbol replica generation units 111-1 to 111 -M as inputs,
アンテナ干渉レプリカ生成部113−1〜113−Mは、各送信アンテナの周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成する。送信アンテナmの周波数領域のシンボルレプリカ信号を Antenna interference replica generation sections 113-1 to 113-M generate transmission antenna interference replicas using the frequency domain symbol replica signals and channel estimation values of the respective transmission antennas. The symbol replica signal in the frequency domain of the transmitting antenna m
しかし、従来のMIMO受信装置は、2次元周波数領域等化とアンテナ干渉除去の繰り返し受信処理において時間方向は変わらず線形処理を継続しており、2次元周波数領域等化の収束後のウエイトは復調対象の送信アンテナ信号に対してMMSEウエイトになり、繰り返しを重ねても等化による雑音強調は残存してしまうという問題点がある。そのため、最も特性が優れるMLDの受信特性には及ばない。 However, the conventional MIMO receiver continues linear processing without changing the time direction in repeated reception processing of two-dimensional frequency domain equalization and antenna interference cancellation, and the weight after convergence of two-dimensional frequency domain equalization is demodulated. There is a problem that the MMSE weight is applied to the target transmission antenna signal, and noise enhancement due to equalization remains even if repeated. Therefore, it does not reach the reception characteristics of MLD with the best characteristics.
本発明は、上述したような課題を解決するため、シングルキャリアMIMO信号を周波数領域の信号に変換し、周波数領域の処理によりMIMO信号分離を行うMIMO受信装置において、2次元周波数領域等化前で全てのアンテナ干渉レプリカを除去し、2次元周波数領域等化後で送信アンテナ毎に無歪信号レプリカを加算する構成をとることにより、アンテナ干渉除去と2次元周波数領域等化のウエイト計算の演算量を削減できるとともに、他アンテナ干渉のみならず復調対象の送信アンテナのマルチパス干渉も除去できるため、優れたMIMO受信特性を実現できるMIMO受信装置および受信方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention converts a single carrier MIMO signal into a frequency domain signal and performs MIMO signal separation by frequency domain processing before performing two-dimensional frequency domain equalization. Computation amount of weight calculation for antenna interference removal and two-dimensional frequency domain equalization by removing all antenna interference replicas and adding a distortion-free signal replica for each transmission antenna after two-dimensional frequency domain equalization In addition to interference with other antennas, multipath interference of a transmission antenna to be demodulated can be removed, and therefore, an object of the present invention is to provide a MIMO reception apparatus and reception method that can realize excellent MIMO reception characteristics.
上記目的を達成するために本発明は、
送信装置に設けられた複数の送信アンテナから送信されたシングルキャリアの信号を、複数の受信アンテナにて受信し、周波数領域により前記信号を分離するMIMO受信装置であって、
前記受信アンテナにて受信された信号を第1のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
前記送信アンテナから送信された信号に挿入されているパイロット信号を用いて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル利得を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル利得を用いて計算されたウエイトに基づいて2次元周波数領域等化を行うとともに、各送信アンテナの干渉レプリカと無歪信号レプリカとを生成するレプリカ再生部と、
前記DFT部にて離散フーリエ変換された信号から全ての送信アンテナの前記干渉レプリカを除去する減算部と、
前記干渉レプリカを除去された信号について前記チャネル利得を用いて前記減算部の干渉除去に基づいて計算されたウエイトにより2次元周波数領域等化を行い、等化された信号に前記無歪信号レプリカを加算して前記送信アンテナから送信されてきた信号を復調する復調部とを備える。In order to achieve the above object, the present invention provides:
A MIMO receiver that receives a single-carrier signal transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmission device by a plurality of reception antennas and separates the signal by a frequency domain,
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on a signal received by the receiving antenna at a first point;
A channel estimation unit that estimates a channel gain between the transmission antenna and the reception antenna using a pilot signal inserted in a signal transmitted from the transmission antenna;
A replica reproducing unit that performs two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated using the channel gain, and generates an interference replica and an undistorted signal replica of each transmission antenna;
A subtractor for removing the interference replicas of all transmitting antennas from the signal subjected to discrete Fourier transform in the DFT unit;
The signal from which the interference replica has been removed is subjected to two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated based on the interference removal of the subtracting unit using the channel gain, and the undistorted signal replica is applied to the equalized signal. A demodulator that adds and demodulates the signal transmitted from the transmitting antenna.
また、前記レプリカ再生部の後段にさらに複数の減算部と複数のレプリカ再生部とを備え、アンテナ干渉除去とレプリカ再生処理とを繰り返し行うことを特徴とする。 The replica reproduction unit further includes a plurality of subtraction units and a plurality of replica reproduction units, and repeatedly performs antenna interference removal and replica reproduction processing.
また、送信アンテナ信号を同時に復調し、アンテナ干渉を並列的に除去することを特徴とする。 Further, the transmission antenna signal is simultaneously demodulated, and antenna interference is removed in parallel.
また、送信アンテナ信号を受信品質に基づきオーダリングし、品質のよい送信アンテナ信号から復調し、アンテナ干渉を逐次的に除去することを特徴とする。 The transmission antenna signal is ordered based on the reception quality, demodulated from the transmission antenna signal with good quality, and antenna interference is sequentially removed.
また、前記レプリカ再生部は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部と、
各送信アンテナの復調信号に基づいて、送信されたビット毎にビット尤度を計算するビット尤度計算部と、
前記ビット尤度に基づいてシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記シンボルレプリカを第3のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成するアンテナ干渉レプリカ生成部と、
前記周波数領域のシンボルレプリカ信号と2次元周波数領域等化後のチャネル利得のサブキャリア平均値を用いて無歪信号レプリカを生成する無歪信号レプリカ生成部とを備えることを特徴とする。In addition, the replica reproduction unit
A weight calculation unit for calculating a weight of two-dimensional frequency domain equalization using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An IDFT unit that performs a discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmission antenna, which is a signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit, at a second point;
A bit likelihood calculation unit that calculates a bit likelihood for each transmitted bit based on a demodulated signal of each transmission antenna;
A symbol replica generation unit that generates a symbol replica based on the bit likelihood;
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on the symbol replica at a third point;
An antenna interference replica generation unit that generates a transmission antenna interference replica using a frequency domain symbol replica signal and a channel estimation value;
And a distortion-free signal replica generation unit that generates a distortion-free signal replica by using the frequency domain symbol replica signal and a subcarrier average value of channel gain after two-dimensional frequency domain equalization.
また、前記復調部は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを前記減算部の干渉除去に基づいて計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号に無歪信号レプリカを加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部とを備えることを特徴とする。In addition, the demodulation unit
A weight calculation unit that calculates a weight of two-dimensional frequency domain equalization based on interference removal of the subtraction unit using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An adder for adding a distortion-free signal replica to the signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit;
And an IDFT unit that performs discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmitting antenna, which is a signal output from the adding unit, at a second point.
また、前記レプリカ再生部の後段に設けられた前記複数のレプリカ再生部は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを前記減算部の干渉除去に基づいて計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号に無歪信号レプリカを加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部と、
各送信アンテナの復調信号に基づいて、送信されたビット毎にビット尤度を計算するビット尤度計算部と、
前記ビット尤度に基づいてシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記シンボルレプリカを第3のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成するアンテナ干渉レプリカ生成部と、
前記周波数領域のシンボルレプリカ信号と2次元周波数領域等化後のチャネル利得のサブキャリア平均値を用いて無歪信号レプリカを生成する無歪信号レプリカ生成部とを備えることを特徴とする。Further, the plurality of replica reproduction units provided in the subsequent stage of the replica reproduction unit,
A weight calculation unit that calculates a weight of two-dimensional frequency domain equalization based on interference removal of the subtraction unit using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An adder for adding a distortion-free signal replica to the signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit;
An IDFT unit that performs a discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmitting antenna, which is a signal output from the adding unit, at a second point;
A bit likelihood calculation unit that calculates a bit likelihood for each transmitted bit based on a demodulated signal of each transmission antenna;
A symbol replica generation unit that generates a symbol replica based on the bit likelihood;
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on the symbol replica at a third point;
An antenna interference replica generation unit that generates a transmission antenna interference replica using a frequency domain symbol replica signal and a channel estimation value;
And a distortion-free signal replica generation unit that generates a distortion-free signal replica by using the frequency domain symbol replica signal and a subcarrier average value of channel gain after two-dimensional frequency domain equalization.
また、前記レプリカ再生部は、前記ビット尤度計算部の後段にさらに復号部を備え、誤り訂正復号したビットを用いてシンボルレプリカを生成することを特徴とする。 The replica reproduction unit further includes a decoding unit after the bit likelihood calculation unit, and generates a symbol replica using the bits subjected to error correction decoding.
また、前記レプリカ再生部の後段に設けられた複数のレプリカ再生部は、前記ビット尤度計算部の後段にさらに復号部を備え、誤り訂正復号したビットを用いてシンボルレプリカを生成することを特徴とする。 Further, the plurality of replica reproduction units provided at the subsequent stage of the replica reproduction unit further include a decoding unit at the subsequent stage of the bit likelihood calculating unit, and generate a symbol replica using the error-corrected decoded bits. And
また、複数の送信アンテナから送信されたシングルキャリアの信号を、複数の受信アンテナにて受信し、周波数領域の処理により前記信号を分離するMIMO受信方法であって、
前記受信アンテナにて受信された信号を第1のポイントで離散フーリエ変換する処理と、
前記送信アンテナから送信された信号に挿入されているパイロット信号を用いて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル利得を推定する処理と、
前記チャネル利得を用いて計算されたウエイトに基づいて2次元周波数領域等化を行うとともに、各送信アンテナの干渉レプリカと無歪信号レプリカとを生成する処理と、
前記離散フーリエ変換された信号から全ての送信アンテナの前記干渉レプリカを除去する処理と、
前記干渉レプリカを除去された信号について前記チャネル利得を用いて前記減算部の干渉除去に基づいて計算されたウエイトにより2次元周波数領域等化を行う処理と、
等化された信号に前記無歪信号レプリカを加算して前記送信アンテナから送信されてきた信号を復調する処理とを有する。Also, a MIMO reception method for receiving single-carrier signals transmitted from a plurality of transmission antennas at a plurality of reception antennas and separating the signals by frequency domain processing,
A process of performing a discrete Fourier transform on a signal received by the receiving antenna at a first point;
A process of estimating a channel gain between the transmitting antenna and the receiving antenna using a pilot signal inserted in a signal transmitted from the transmitting antenna;
Performing two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated using the channel gain, and generating an interference replica and an undistorted signal replica of each transmission antenna;
Removing the interference replicas of all transmit antennas from the discrete Fourier transformed signal;
A process of performing two-dimensional frequency domain equalization using a weight calculated based on interference cancellation of the subtraction unit using the channel gain for the signal from which the interference replica has been removed;
And a process of demodulating the signal transmitted from the transmitting antenna by adding the undistorted signal replica to the equalized signal.
上記のように構成された本発明においては、複数の送信アンテナから送信された(削除)シングルキャリアの信号が、複数の受信アンテナにて受信され、周波数領域により信号が分離されるMIMO受信装置において、2次元周波数領域等化が行われる前にアンテナの干渉レプリカが受信された信号から除去され、2次元周波数領域等化が行われた後にアンテナの干渉レプリカが除去された信号に無歪信号レプリカが加算される。In the present invention configured as described above, in a MIMO receiver in which (deleted) single carrier signals transmitted from a plurality of transmitting antennas are received by a plurality of receiving antennas, and the signals are separated by a frequency domain A non-distorted signal replica in which the antenna interference replica is removed from the received signal before the two-dimensional frequency domain equalization is performed and the antenna interference replica is removed after the two-dimensional frequency domain equalization is performed. Is added.
このため、アンテナ干渉除去と2次元周波数領域等化とのウエイト計算の演算量を削減できるとともに、他のアンテナによる干渉のみならず復調対象の送信アンテナのマルチパス干渉も除去できる。 Therefore, it is possible to reduce the amount of calculation of weight calculation between antenna interference removal and two-dimensional frequency domain equalization, and it is possible to remove not only interference due to other antennas but also multipath interference of a transmission antenna to be demodulated.
以上説明したように本発明においては、複数の送信アンテナから送信された(削除)シングルキャリアの信号を、複数の受信アンテナにて受信し、周波数領域により信号を分離するMIMO受信装置において、2次元周波数領域等化を行う前にアンテナの干渉レプリカを受信された信号から除去し、2次元周波数領域等化を行った後にアンテナの干渉レプリカが除去された信号に無歪信号レプリカを加算する構成としたため、優れたMIMO受信特性を実現できる。As described above, in the present invention, a MIMO receiving apparatus that receives (deleted) single carrier signals transmitted from a plurality of transmitting antennas at a plurality of receiving antennas and separates the signals in the frequency domain is two-dimensional. A configuration in which an antenna interference replica is removed from a received signal before performing frequency domain equalization, and an undistorted signal replica is added to the signal from which the antenna interference replica has been removed after performing two-dimensional frequency domain equalization; Therefore, excellent MIMO reception characteristics can be realized.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図6は、本発明のMIMO受信装置の第1の実施の形態を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a first embodiment of the MIMO receiving apparatus of the present invention.
本形態におけるMIMO受信装置は図6に示すように、M本(Mは2以上の整数)の送信アンテナから送信されたシングルキャリアMIMO信号をN本(Nは2以上の整数)の受信アンテナにて受信し、周波数領域の処理によりMIMO信号分離を行うMIMO受信装置である。このMIMO受信装置は、受信アンテナ1−1〜1−Nと、DFT部51と、チャネル推定部52と、レプリカ再生部53と、減算部54と、復調部55とから構成されている。
As shown in FIG. 6, the MIMO receiving apparatus according to the present embodiment transmits N single carrier MIMO signals transmitted from M (M is an integer of 2 or more) transmission antennas to N (N is an integer of 2 or more) receiving antennas. Is a MIMO receiver that performs MIMO signal separation by frequency domain processing. This MIMO receiving apparatus includes receiving antennas 1-1 to 1-N, a
DFT部51は、受信アンテナ1−1〜1−Nにて受信された信号を第1のポイントである
The
本形態におけるMIMO受信装置では、減算部54で全ての送信アンテナの干渉レプリカを除去し、復調部55の2次元周波数領域等化後で各送信アンテナ信号に無歪信号レプリカを加算する構成をとることにより、他アンテナ干渉のみならず復調対象の送信アンテナのマルチパス干渉も除去できる。そのため、従来から演算量を増加させずに優れたMIMO受信特性を実現できる。
The MIMO receiving apparatus according to the present embodiment has a configuration in which the interference replicas of all the transmission antennas are removed by the subtracting
図7は、本発明のMIMO受信装置の第2の実施の形態を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the MIMO receiving apparatus of the present invention.
本形態におけるMIMO受信装置は図7に示すように、図6に示した第1の実施の形態のレプリカ再生部53の後段にさらにK段(Kは1以上の整数)の減算部56−1〜56−Kとレプリカ再生部57−1〜57−Kとを備えている。図7に示したMIMO受信装置は、M本(Mは2以上の整数)の送信アンテナから送信されたシングルキャリアMIMO信号をN本(Nは2以上の整数)の受信アンテナにて受信し、周波数領域の処理によりMIMO信号分離を行うMIMO受信装置である。このMIMO受信装置は、受信アンテナ1−1〜1−Nと、DFT部51と、チャネル推定部52と、レプリカ再生部53と、減算部56−1〜56−Kと、レプリカ再生部57−1〜57−Kと、減算部54と、復調部55とから構成されている。
As shown in FIG. 7, the MIMO receiving apparatus according to the present embodiment is further provided with K stages (K is an integer of 1 or more) of subtracting units 56-1 after the
DFT部51は、受信アンテナ1−1〜1−Nにて受信された信号を第1のポイントである
The
本形態におけるMIMO受信装置では、減算部56−1〜56−Kおよび減算部54にて全ての送信アンテナの干渉レプリカを除去し、レプリカ再生部57−1〜57−Kおよび復調部55の2次元周波数領域等化後で各送信アンテナ信号に無歪信号レプリカを加算する構成をとる。それにより、他アンテナ干渉のみならず復調対象の送信アンテナのマルチパス干渉も除去できるため、従来のものから演算量を増加させずに優れたMIMO受信特性を実現できる。また、アンテナ干渉除去とレプリカ再生処理を繰り返し行うことにより高精度なレプリカ生成を行うことでMIMO受信特性をさらに向上させることができる。
In the MIMO receiving apparatus according to the present embodiment, subtraction units 56-1 to 56-K and
次に、本発明のMIMO受信装置の詳細な動作について図8を参照して説明する。 Next, detailed operation of the MIMO receiving apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は、図6に示した第1の実施の形態と図7に示した第2の実施の形態とを合わせた形態を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a form in which the first embodiment shown in FIG. 6 and the second embodiment shown in FIG. 7 are combined.
本形態におけるMIMO受信装置は図8に示すように、受信アンテナ1−1〜1−Nと、CP除去部2−1〜2−Nと、DFT部3−1〜3−Nと、受信フィルタ4−1〜4−Nと、減算部5と、チャネル推定部6と、ウエイト計算部7と、2次元周波数領域等化部8と、加算部9と、IDFT部10−1〜10−Mと、ビット尤度計算部11−1〜11−Mと、シンボルレプリカ生成部12−1〜12−Mと、DFT部13−1〜13−Mと、アンテナ干渉レプリカ生成部14−1〜14−Mと、無歪信号レプリカ生成部15−1〜15−Mとから構成されている。
As shown in FIG. 8, the MIMO receiving apparatus in this embodiment includes receiving antennas 1-1 to 1-N, CP removing units 2-1 to 2-N, DFT units 3-1 to 3-N, and a receiving filter. 4-1 to 4-N, a subtracting
受信アンテナ1−1〜1−Nは、シングルキャリアMIMO信号を受信する。CP除去部2−1〜2−Nは、各受信アンテナ1−1〜1−Nにて受信された信号を入力し、共通のタイミングでCPに相当する部分の信号を除去する。DFT部3−1〜3−Nは、CPが除去された各受信アンテナ信号を入力とし、第1のポイントである The receiving antennas 1-1 to 1-N receive a single carrier MIMO signal. CP removing sections 2-1 to 2-N receive signals received by the respective receiving antennas 1-1 to 1-N, and remove a signal corresponding to the CP at a common timing. The DFT units 3-1 to 3-N receive the reception antenna signals from which the CP has been removed, and are the first points.
図9は、受信アンテナnのDFT信号に対する減算部5の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the subtracting
図9に示した減算部5は、レプリカ合成部21と、減算器22とから構成されている。レプリカ合成部21は、全ての送信アンテナ干渉レプリカを合成する。減算器22は、受信アンテナnのDFT信号からレプリカ合成部21の出力を減算する。DFT後のサブキャリア
The subtracting
チャネル推定部6は、各送信アンテナから送信された信号に挿入されているパイロット信号を用いて周波数領域で送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル利得を推定する。本実施の形態においてはチャネル推定部6は、周波数領域の信号処理で行っているが、DFT部3−1〜3−Nに先立ち時間領域の信号処理で行うこともできる。 The channel estimation unit 6 estimates a channel gain between the transmission antenna and the reception antenna in the frequency domain using a pilot signal inserted in a signal transmitted from each transmission antenna. In the present embodiment, the channel estimation unit 6 is performed by frequency domain signal processing, but can also be performed by time domain signal processing prior to the DFT units 3-1 to 3-N.
ウエイト計算部7は、チャネル推定部6にて推定された送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル利得であるチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを計算する。ウエイト計算部7は、一般にMMSEアルゴリズムが用いられる。送信アンテナmの第i繰り返しMMSEウエイト
The
2次元周波数領域等化部8は、ウエイト計算部7にて計算された2次元等化ウエイトと減算部5の出力とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧を同時に行って出力する。ウエイト計算部7で計算したウエイトを
The two-dimensional frequency
IDFT部10−1〜10−Mは、加算部9の出力である各送信アンテナの復調信号を入力とし、第2のポイントである The IDFT units 10-1 to 10-M receive the demodulated signal of each transmitting antenna, which is the output of the adding unit 9, and are the second point.
ビット尤度計算部11−1〜11−Mは、各送信アンテナの復調信号に基づいて送信されたビット毎に尤度を計算する。ビット尤度計算部11−1〜11−Mは、ビットを硬判定する場合も含める。 The bit likelihood calculation units 11-1 to 11-M calculate the likelihood for each bit transmitted based on the demodulated signal of each transmission antenna. The bit likelihood calculation units 11-1 to 11-M include cases where the bits are hard-decided.
シンボルレプリカ生成部12−1〜12−Mは、各送信アンテナから送信されたビットのビット尤度に基づいて送信アンテナmのシンボルレプリカを生成する。シンボルレプリカ生成部12−1〜12−Mには、硬判定シンボルレプリカを生成する方法、硬判定シンボルレプリカを生成し、所定のレプリカ重み係数(1以下の定数)を乗算する方法、軟判定シンボルレプリカを生成する方法などが用いられる。また、図8に示した構成では、復調後のビットからシンボルレプリカを生成しているが、高精度なレプリカ生成を行うため、ビット尤度計算部11−1〜11−Nの後段に誤り訂正復号を行う復号部を設け、復号部にて誤り訂正復号された後のビットを用いてシンボルレプリカを生成する方法も考えられる。 The symbol replica generation units 12-1 to 12-M generate a symbol replica of the transmission antenna m based on the bit likelihood of the bits transmitted from each transmission antenna. The symbol replica generation units 12-1 to 12-M include a method for generating a hard decision symbol replica, a method for generating a hard decision symbol replica, and multiplying by a predetermined replica weight coefficient (a constant equal to or less than 1), a soft decision symbol A method of generating a replica is used. Further, in the configuration shown in FIG. 8, a symbol replica is generated from the demodulated bits, but error correction is performed after the bit likelihood calculation units 11-1 to 11-N in order to generate a highly accurate replica. A method of generating a symbol replica using a bit provided with a decoding unit that performs decoding and error-correction decoding by the decoding unit is also conceivable.
DFT部13−1〜13−Mは、シンボルレプリカ生成部12−1〜12−Mにて生成された各送信アンテナのシンボルレプリカを入力とし、第3のポイントである The DFT units 13-1 to 13-M receive the symbol replicas of the respective transmission antennas generated by the symbol replica generation units 12-1 to 12-M and are the third points.
アンテナ干渉レプリカ生成部14−1〜14−Mは、各送信アンテナの周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成する。送信アンテナmの周波数領域のシンボルレプリカ信号を The antenna interference replica generation units 14-1 to 14-M generate transmission antenna interference replicas using the frequency domain symbol replica signal and the channel estimation value of each transmission antenna. The symbol replica signal in the frequency domain of the transmitting antenna m
なお、本実施の形態においては、時間領域信号から周波数領域信号への変換をDFT、また周波数領域信号から時間領域信号への変換をIDFTで行っているが、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)、高速逆フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)あるいは他のアルゴリズムを用いてもよい。 In the present embodiment, the conversion from the time domain signal to the frequency domain signal is performed by DFT, and the conversion from the frequency domain signal to the time domain signal is performed by IDFT, but fast Fourier transform (FFT) is used. ), Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) or other algorithms may be used.
Claims (10)
前記受信アンテナにて受信された信号を第1のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
前記送信アンテナから送信された信号に挿入されているパイロット信号を用いて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル利得を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル利得を用いて計算されたウエイトに基づいて2次元周波数領域等化を行うとともに、各送信アンテナの干渉レプリカと無歪信号レプリカとを生成するレプリカ再生部と、
前記DFT部にて離散フーリエ変換された信号から全ての送信アンテナの前記干渉レプリカを除去する減算部と、
前記干渉レプリカを除去された信号について前記チャネル利得を用いて前記減算部の干渉除去に基づいて計算されたウエイトにより2次元周波数領域等化を行い、等化された信号に前記無歪信号レプリカを加算して前記送信アンテナから送信されてきた信号を復調する復調部とを備えるMIMO受信装置。A MIMO receiver that receives a single carrier signal transmitted from a plurality of transmitting antennas at a plurality of receiving antennas and separates the signal by a frequency domain,
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on a signal received by the receiving antenna at a first point;
A channel estimation unit that estimates a channel gain between the transmission antenna and the reception antenna using a pilot signal inserted in a signal transmitted from the transmission antenna;
A replica reproducing unit that performs two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated using the channel gain, and generates an interference replica and an undistorted signal replica of each transmission antenna;
A subtractor for removing the interference replicas of all transmitting antennas from the signal subjected to discrete Fourier transform in the DFT unit;
The signal from which the interference replica has been removed is subjected to two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated based on the interference removal of the subtracting unit using the channel gain, and the undistorted signal replica is applied to the equalized signal. A MIMO receiving apparatus comprising: a demodulator that adds and demodulates a signal transmitted from the transmitting antenna.
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部と、
各送信アンテナの復調信号に基づいて、送信されたビット毎にビット尤度を計算するビット尤度計算部と、
前記ビット尤度に基づいてシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記シンボルレプリカを第3のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成するアンテナ干渉レプリカ生成部と、
前記周波数領域のシンボルレプリカ信号と2次元周波数領域等化後のチャネル利得のサブキャリア平均値を用いて無歪信号レプリカを生成する無歪信号レプリカ生成部とを備えることを特徴とする請求項1に記載のMIMO受信装置。The replica reproduction unit
A weight calculation unit for calculating a weight of two-dimensional frequency domain equalization using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An IDFT unit that performs a discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmission antenna, which is a signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit, at a second point;
A bit likelihood calculation unit that calculates a bit likelihood for each transmitted bit based on a demodulated signal of each transmission antenna;
A symbol replica generation unit that generates a symbol replica based on the bit likelihood;
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on the symbol replica at a third point;
An antenna interference replica generation unit that generates a transmission antenna interference replica using a frequency domain symbol replica signal and a channel estimation value;
2. A distortion-free signal replica generation unit that generates a distortion-free signal replica using the frequency domain symbol replica signal and a subcarrier average value of channel gain after two-dimensional frequency domain equalization. The MIMO receiver described in 1.
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを前記減算部の干渉除去に基づいて計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号に無歪信号レプリカを加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部とを備えることを特徴とする請求項1に記載のMIMO受信装置。The demodulator
A weight calculation unit that calculates a weight of two-dimensional frequency domain equalization based on interference removal of the subtraction unit using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An adder for adding a distortion-free signal replica to the signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit;
The MIMO receiving apparatus according to claim 1, further comprising: an IDFT unit that performs discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmitting antenna, which is a signal output from the adding unit, at a second point.
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル推定値を用いて2次元周波数領域等化のウエイトを前記減算部の干渉除去に基づいて計算するウエイト計算部と、
前記ウエイトと前記減算部から出力された信号とを入力とし、それぞれをサブキャリア毎に乗じることにより、周波数領域でMIMO信号分離とマルチパス干渉抑圧とを行って出力する2次元周波数領域等化部と、
前記2次元周波数領域等化部から出力された信号に無歪信号レプリカを加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力された信号である各送信アンテナの復調信号を第2のポイントで離散逆フーリエ変換するIDFT部と、
各送信アンテナの復調信号に基づいて、送信されたビット毎にビット尤度を計算するビット尤度計算部と、
前記ビット尤度に基づいてシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記シンボルレプリカを第3のポイントで離散フーリエ変換するDFT部と、
周波数領域のシンボルレプリカ信号とチャネル推定値とを用いて送信アンテナ干渉レプリカを生成するアンテナ干渉レプリカ生成部と、
前記周波数領域のシンボルレプリカ信号と2次元周波数領域等化後のチャネル利得のサブキャリア平均値を用いて無歪信号レプリカを生成する無歪信号レプリカ生成部とを備えることを特徴とする請求項2に記載のMIMO受信装置。The plurality of replica reproduction units provided at the subsequent stage of the replica reproduction unit,
A weight calculation unit that calculates a weight of two-dimensional frequency domain equalization based on interference removal of the subtraction unit using a channel estimation value between the transmission antenna and the reception antenna;
A two-dimensional frequency domain equalization unit that receives the weight and the signal output from the subtraction unit and multiplies each of the signals for each subcarrier to perform MIMO signal separation and multipath interference suppression in the frequency domain and output the result. When,
An adder for adding a distortion-free signal replica to the signal output from the two-dimensional frequency domain equalization unit;
An IDFT unit that performs a discrete inverse Fourier transform on a demodulated signal of each transmitting antenna, which is a signal output from the adding unit, at a second point;
A bit likelihood calculation unit that calculates a bit likelihood for each transmitted bit based on a demodulated signal of each transmission antenna;
A symbol replica generation unit that generates a symbol replica based on the bit likelihood;
A DFT unit for performing a discrete Fourier transform on the symbol replica at a third point;
An antenna interference replica generation unit that generates a transmission antenna interference replica using a frequency domain symbol replica signal and a channel estimation value;
3. A distortion-free signal replica generation unit configured to generate a distortion-free signal replica using the frequency domain symbol replica signal and a subcarrier average value of channel gain after two-dimensional frequency domain equalization. The MIMO receiver described in 1.
前記受信アンテナにて受信された信号を第1のポイントで離散フーリエ変換する処理と、
前記送信アンテナから送信された信号に挿入されているパイロット信号を用いて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間のチャネル利得を推定する処理と、
前記チャネル利得を用いて計算されたウエイトに基づいて2次元周波数領域等化を行うとともに、各送信アンテナの干渉レプリカと無歪信号レプリカとを生成する処理と、
前記離散フーリエ変換された信号から全ての送信アンテナの前記干渉レプリカを除去する処理と、
前記干渉レプリカを除去された信号について前記チャネル利得を用いて前記減算部の干渉除去に基づいて計算されたウエイトにより2次元周波数領域等化を行う処理と、
等化された信号に前記無歪信号レプリカを加算して前記送信アンテナから送信されてきた信号を復調する処理とを有する受信方法。A MIMO reception method for receiving signals of a single carrier transmitted from a plurality of transmission antennas at a plurality of reception antennas and separating the signals by frequency domain processing,
A process of performing a discrete Fourier transform on a signal received by the receiving antenna at a first point;
A process of estimating a channel gain between the transmitting antenna and the receiving antenna using a pilot signal inserted in a signal transmitted from the transmitting antenna;
Performing two-dimensional frequency domain equalization based on the weight calculated using the channel gain, and generating an interference replica and an undistorted signal replica of each transmission antenna;
Removing the interference replicas of all transmit antennas from the discrete Fourier transformed signal;
A process of performing two-dimensional frequency domain equalization using a weight calculated based on interference cancellation of the subtraction unit using the channel gain for the signal from which the interference replica has been removed;
And a process of demodulating a signal transmitted from the transmitting antenna by adding the undistorted signal replica to the equalized signal.
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